KR102045473B1 - Nanowire array manufacturing method and flexible strain sensor manufacturing method comprising the same - Google Patents

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KR102045473B1
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nanowire array
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manufacturing
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KR1020180063762A
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백정민
최원준
이혜진
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울산과학기술원
한국과학기술연구원
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    • G01L1/2287Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges constructional details of the strain gauges
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    • G01B7/16Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge

Abstract

According to one embodiment of the present invention, provided is a method for manufacturing a nanowire array comprising a step of providing a silicon substrate having a plurality of grooves spaced apart and arranged in a first direction, a step of forming a metal oxide film on the silicon substrate, and a step of heat-treating the metal oxide film at a predetermined temperature range on the basis of a melting point of the metal oxide film to form an aggregated nanowire array along the plurality of grooves, wherein the groove extends a length in a second direction perpendicular to the first direction and includes a first inclined surface and a second inclined surface which are opposite to each other.

Description

나노선 어레이 제조방법 및 이를 포함하는 변형센서 제조방법{NANOWIRE ARRAY MANUFACTURING METHOD AND FLEXIBLE STRAIN SENSOR MANUFACTURING METHOD COMPRISING THE SAME}Nanowire array manufacturing method and strain sensor manufacturing method including the same {NANOWIRE ARRAY MANUFACTURING METHOD AND FLEXIBLE STRAIN SENSOR MANUFACTURING METHOD COMPRISING THE SAME}

본 발명의 실시예는 나노선 어레이 제조방법 및 이를 포함하는 변형센서 제조방법에 관한 것이다. Embodiment of the present invention relates to a nanowire array manufacturing method and a strain sensor manufacturing method comprising the same.

변형 센서(strain sensor)는 센서에 가해지는 인장, 굽힘 또는 뒤틀림 등의 물리적 변화를 감지하는 센서를 말하며, 이러한 물리적 변화를 감지하는 특성을 이용하는 다양한 산업적 응용이 가능하다. 손가락 및 발가락의 움직임 변화를 감지하는 모션 센서로부터, 운동시 신체 관절 및 근육의 이완과 수축 정도, 운동량 등을 체크할 수 있는 스마트 운동복 등으로 활용할 수 있다. 인간 움직임 감지뿐만 아니라, 민감도 및 규격 조절을 통해 대면적 스트레인 센서 어레이 제작부터 기기 설비의 미세 균열 감지기 등 다양한 분야에서 활용 가능하다.A strain sensor refers to a sensor that senses a physical change such as tension, bending, or distortion applied to the sensor, and various industrial applications using the characteristic of detecting the physical change are possible. From the motion sensor for detecting the movement of the fingers and toes, it can be utilized as a smart sportswear that can check the degree of relaxation and contraction of the body joints and muscles, and the amount of exercise during exercise. In addition to human motion detection, sensitivity and standard adjustments can be used in a wide range of applications, from manufacturing large-area strain sensor arrays to micro crack detectors in equipment installations.

특허공개공보 제10-2015-002927호 (공고일 2015.01.08)Patent Publication No. 10-2015-002927 (Notice date 2015.01.08)

본 발명의 일 목적은 실리콘 기판에 형성된 그루브를 이용하여 나노선 어레이를 제조하고, 이를 이용해 센싱 감도가 향상된 변형센서를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. One object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nanowire array using a groove formed on a silicon substrate, and using the same to produce a strain sensor with improved sensing sensitivity. However, these problems are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 방향으로 이격 배열되는 복수의 그루브(groove)들이 형성된 실리콘 기판을 마련하는 단계, 상기 실리콘 기판 상에 금속산화막을 형성하는 단계 및 상기 금속산화막의 녹는점을 기준으로 사전에 설정된 온도 범위에서 상기 금속산화막을 열처리하여, 상기 복수의 그루브(groove)들을 따라 응집된 나노선 어레이를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 그루브는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 길이가 연장되며, 서로 대향되는 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함하는, 나노선 어레이 제조방법을 제공한다.Preparing a silicon substrate having a plurality of grooves (groove) are arranged spaced apart in the first direction according to an embodiment of the present invention, forming a metal oxide film on the silicon substrate and the melting point of the metal oxide film And heat-treating the metal oxide film in a preset temperature range to form a nanowire array aggregated along the plurality of grooves, the grooves in a second direction perpendicular to the first direction. It extends in length and includes a first inclined surface and a second inclined surface facing each other, a nanowire array manufacturing method.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 그루브는 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면을 연결하는 저면을 포함하며, 상기 저면은 상기 실리콘 기판의 바닥면으로부터 일정한 높이를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the groove includes a bottom surface connecting the first inclined surface and the second inclined surface, the bottom surface may have a predetermined height from the bottom surface of the silicon substrate.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면의 사이각은 70°내지 100°범위를 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the angle between the first inclined surface and the second inclined surface may have a range of 70 ° to 100 °.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속산화막은 바나듐 옥사이드(V2O5)를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the metal oxide film may include vanadium oxide (V2O5).

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속산화막을 형성하는 단계는 스퍼터링(sputtering)을 이용하여 상기 바나듐 옥사이드를 20 nm 내지 60 nm의 두께로 증착하는 것에 의해, 상기 금속산화막을 형성할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the forming of the metal oxide film may be formed by depositing the vanadium oxide to a thickness of 20 nm to 60 nm by sputtering.

본 발명의 일 실시예는, 제1 방향으로 이격 배열되는 복수의 그루브(groove)들이 형성된 실리콘 기판을 마련하는 단계, 상기 실리콘 기판 상에 금속산화막을 형성하는 단계, 상기 금속산화막의 녹는점을 기준으로 사전에 설정된 온도 범위에서 상기 금속산화막을 열처리하여, 상기 복수의 그루브(groove)들을 따라 응집된 나노선 어레이를 형성하는 단계, 상기 실리콘 기판 및 상기 나노선 어레이를 덮도록 액상의 폴리머 용액을 부어 고착시킨 후 경화시켜 상기 나노선 어레이가 전사된 폴리머 기판을 형성하는 단계, 상기 폴리머 기판을 상기 실리콘 기판으로부터 분리하는 단계 및 상기 폴리머 기판에 전사된 상기 나노선 어레이를 전기적으로 연결하는 전극을 형성하여 변형 센서(flexible strain sensor)를 제조하는 단계를 포함하는, 변형센서 제조방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a method of preparing a silicon substrate including a plurality of grooves spaced apart in a first direction, forming a metal oxide film on the silicon substrate, and based on a melting point of the metal oxide film Heat-treating the metal oxide film at a preset temperature range to form a nanowire array aggregated along the plurality of grooves, and pour a liquid polymer solution to cover the silicon substrate and the nanowire array. Attaching and curing to form a polymer substrate to which the nanowire array is transferred, separating the polymer substrate from the silicon substrate, and forming an electrode to electrically connect the nanowire array transferred to the polymer substrate, Providing a strain sensor manufacturing method comprising the step of manufacturing a strain sensor (flexible strain sensor) The.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 그루브는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 길이가 연장되며, 서로 대향되는 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the groove extends in a second direction perpendicular to the first direction, and may include a first inclined surface and a second inclined surface facing each other.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면의 사이각은 70°내지 100°범위를 가질 수 있다. In one embodiment of the present invention, the angle between the first inclined surface and the second inclined surface may have a range of 70 ° to 100 °.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속산화막은 바나듐 옥사이드(V2O5)를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the metal oxide film may include vanadium oxide (V2O5).

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 금속산화막을 형성하는 단계는 스퍼터링(sputtering)을 이용하여 상기 바나듐 옥사이드를 20 nm 내지 60 nm의 두께로 증착하는 것에 의해, 상기 금속산화막을 형성할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the forming of the metal oxide film may be formed by depositing the vanadium oxide to a thickness of 20 nm to 60 nm by sputtering.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예들에 따른 나노선 어레이 제조방법은 실리콘 기판에 형성된 복수의 그루브들을 통해 일정한 방향으로 이격배열되는 나노선 어레이를 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 상기한 나노선 어레이 제조방법을 포함하는 변형센서 제조방법은 하나의 나노선으로 이루어진 변형센서에 비해 감도가 향상된 변형센서를 제조할 수 있다. The nanowire array manufacturing method according to the embodiments of the present invention can easily manufacture a nanowire array spaced apart in a predetermined direction through a plurality of grooves formed in the silicon substrate. In addition, the strain sensor manufacturing method including the nanowire array manufacturing method can be produced a strain sensor with improved sensitivity compared to the strain sensor consisting of one nanowire.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이 제조방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1의 나노선 어레이 제조방법을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3은 도 1의 나노선 어레이 제조방법의 다른 실시형태를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 실리콘 기판의 그루브 사이각도에 따른 나노선의 성장 정도를 촬영한 SEM 이미지이다.
도 5는 본 발명의 비교 실시예에 따른 나노선의 성장 형태를 촬영한 SEM이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이의 성장 형태를 촬영한 SEM이미지이다.
도 7 및 도 8은 그루브의 형상에 따른 나노선의 단면 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이 제조방법에 따라 제조된 나노선의 균일도를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형센서 제조방법을 설명하기 위한 개념도이다.
1 is a flowchart sequentially illustrating a method of manufacturing a nanowire array according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram schematically illustrating a method for manufacturing a nanowire array of FIG. 1.
3 is a conceptual diagram illustrating another embodiment of the nanowire array manufacturing method of FIG. 1.
4 is a SEM image of the growth degree of the nanowire according to the angle between grooves of the silicon substrate.
5 is a SEM image of the growth pattern of nanowires according to a comparative example of the present invention.
Figure 6 is a SEM image of the growth pattern of the nanowire array according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are diagrams for explaining the cross-sectional shape of the nanowire according to the shape of the groove.
9 is a view for explaining the uniformity of the nanowires manufactured by the nanowire array manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
10 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a strain sensor according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. Effects and features of the present invention, and methods of achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below but may be implemented in various forms.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다.In the following embodiments, the terms first, second, etc. are used for the purpose of distinguishing one component from other components rather than having a limiting meaning.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.In the following examples, the terms including or having have meant that there is a feature or component described in the specification and does not preclude the possibility of adding one or more other features or components.

이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 '위'에 또는 '상'에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.In the following embodiments, when a part of a film, an area, a component, etc. is said to be on or above another part, it is not only when it is directly above another part, but also in the middle of another film, area, composition It also includes the case where an element etc. are interposed.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 단계는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 단계는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.Where certain embodiments are otherwise implementable, certain steps may be performed out of the order described. For example, two steps described in succession may be performed substantially concurrently, or may be performed in a reverse order.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, components may be exaggerated or reduced in size for convenience of description. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, and thus the present invention is not necessarily limited to the illustrated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이 제조방법을 순차적으로 도시한 순서도이고, 도 2는 도 1의 나노선 어레이 제조방법을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 개념도이며, 도 3은 도 1의 나노선 어레이 제조방법의 다른 실시형태를 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a flowchart sequentially illustrating a method for manufacturing a nanowire array according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram schematically illustrating the method for manufacturing a nanowire array of FIG. 1, and FIG. It is a conceptual diagram for demonstrating another embodiment of the nanowire array manufacturing method of FIG.

도 1 및 도 2의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이 제조방법은 먼저, 제1 방향(도 1에서 x방향)으로 이격 배열되는 복수의 그루브(groove, 110)들이 형성된 실리콘 기판(100)을 마련할 수 있다(S100). 여기서, 그루브(110)는 제1 방향(x방향)에 수직한 제2 방향(y방향)으로 길이가 연장되는 홈일 수 있다. 복수의 그루브(110)들은 실리콘 기판(100)의 상면을 식각(etching)하는 것에 의해 형성될 수 있다. 복수의 그루브(110)들은 제1 방향(x방향)으로 일정한 간격으로 이격되어 배열될 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 필요에 따라 불규칙적인 간격으로 이격되어 배열될 수 있음은 물론이다. 1 and 2 (a), the method of manufacturing a nanowire array according to an embodiment of the present invention may first include a plurality of grooves 110 arranged spaced apart in a first direction (x direction in FIG. 1). The silicon substrate 100 in which the plurality of wafers is formed may be provided (S100). The groove 110 may be a groove extending in a second direction (y direction) perpendicular to the first direction (x direction). The plurality of grooves 110 may be formed by etching the upper surface of the silicon substrate 100. The plurality of grooves 110 may be spaced apart at regular intervals in the first direction (x direction), but the present invention is not limited thereto and may be arranged at irregular intervals as necessary.

일 실시예로서, 그루브(110)는 서로 대향되는 제1 경사면(111) 및 제2 경사면(113)을 포함하는 V 형상의 홈일 수 있다. 제1 경사면(111) 및 제2 경사면(113)은 그루브(110)의 중심에서 서로 연결되며, 중심에서의 제1 높이부터 제1 높이보다 높은 제2 높이로 변화하는 경사면일 수 있다. 한편, 제1 경사면(111)과 제2 경사면(113)의 사이각은 70°내지 100°범위를 가질 수 있다. In an embodiment, the groove 110 may be a V-shaped groove including the first inclined surface 111 and the second inclined surface 113 facing each other. The first inclined surface 111 and the second inclined surface 113 may be connected to each other at the center of the groove 110 and may be inclined surfaces that change from a first height at the center to a second height higher than the first height. Meanwhile, the angle between the first inclined surface 111 and the second inclined surface 113 may have a range of 70 ° to 100 °.

도 4는 실리콘 기판(100)의 그루브(110) 사이각도에 따른 나노선의 성장 정도를 촬영한 SEM 이미지이다. 여기서, 도 4의 (a)는 제1 경사면과 제2 경사면의 사이각(θ)이 70°인 경우의 SEM이미지이고, 도 4의 (b)는 제1 경사면과 제2 경사면의 사이각(θ)이 100°인 경우의 SEM이미지이며, 도 4의 (c)는 제1 경사면과 제2 경사면의 사이각(θ)이 120°인 경우의 SEM이미지이다.4 is a SEM image of the growth degree of the nanowires according to the angle between the grooves 110 of the silicon substrate 100. 4A is an SEM image when the angle θ between the first inclined plane and the second inclined plane is 70 °, and FIG. 4B is an angle between the first inclined plane and the second inclined plane Fig. 4C is an SEM image when the angle? between the first inclined plane and the second inclined plane is 120 °.

도 4를 참조하면, 그루브(110)의 제1 경사면(111)과 제2 경사면(113)의 사이각(θ)이 70°내지 100°범위인 경우 나노선이 가장 잘 성장함을 확인할 수 있다. 본 명세서에서, 나노선이 잘 성장한다는 것은, 나노선이 원하는 형상으로 형성되되, 길이 방향을 따라 균일하게 형성하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 나노선의 단면이 마름모 또는 직사각형 모양으로 형성되며, 길이 방향에 대한 단면적이 균일하게 형성되는 것이 잘 성장한 것을 의미할 수 있다. Referring to FIG. 4, when the angle θ between the first inclined plane 111 and the second inclined plane 113 of the groove 110 is in the range of 70 ° to 100 °, it can be seen that the nanowires grow best. In the present specification, the nanowires grow well, which may mean that the nanowires are formed in a desired shape and uniformly formed along the length direction. For example, the cross section of the nanowire is formed in a rhombus or a rectangular shape, and the uniform cross-sectional area with respect to the longitudinal direction may mean that the growth is good.

만약, 그루브(110)의 제1 경사면(111)과 제2 경사면(113)의 사이각(θ)이 100°를 초과하는 경우, 경사각이 완만하기 때문에 열처리 과정에서 금속산화막이 용해되어 응집된 입자들이 경사면을 따라 이동하는 것이 어려워진다. 또한 그루브(110)의 제1 경사면(111)과 제2 경사면(113)의 사이각(θ)이 70°미만인 경우, 경사각이 급하기 때문에 입자들의 이동속도가 그루브(110)의 중심에서 응집되는 속도보다 빨라져 원하는 형상의 나노선을 형성하는 것이 어렵다는 문제점이 있다(도 4의 (c)참조). 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선은 그루브(110)의 제1 경사면(111)과 제2 경사면(113)의 사이각(θ)이 70°내지 100°범위인 경우 가장 잘 성장할 수 있다.If the angle θ between the first inclined plane 111 and the second inclined plane 113 of the groove 110 exceeds 100 °, since the inclined angle is gentle, the metal oxide film is dissolved and aggregated during the heat treatment process. It becomes difficult for them to move along the slope. In addition, when the angle θ between the first inclined surface 111 and the second inclined surface 113 of the groove 110 is less than 70 °, the inclination angle is steep so that the moving speed of the particles aggregates at the center of the groove 110. There is a problem that it is difficult to form a nanowire of a desired shape because it is faster than the speed (see Fig. 4 (c)). Therefore, the nanowire according to an embodiment of the present invention may grow best when the angle θ between the first inclined plane 111 and the second inclined plane 113 of the groove 110 is in the range of 70 ° to 100 °. have.

다시 도 1 및 도 2의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이 제조방법은 이후 실리콘 기판(100) 상에 금속산화막(200)을 형성한다(S200). 금속산화막(200)은 스퍼터링(sputtering)을 이용하여 실리콘 기판(100)의 복수의 그루브(110)들 상에 증착될 수 있다. 일 실시예로서, 금속산화막(200)은 바나듐 옥사이드(V2O5)를 포함할 수 있다. 금속산화막(200)은 스퍼터링을 이용하여 바나듐 옥사이드(V2O5)를 20nm 내지 60nm의 두께로 증착하는 것에 의해 형성될 수 있다. 금속산화막(200)이 바나듐 옥사이드(V2O5)를 포함하는 경우, 증착두께가 20nm 내지 60nm일 때 나노선이 가장 잘 성장할 수 있다. 만약, 증착 두께가 20nm보다 작은 경우, 나노선을 충분히 성장시킬 수 없고, 증착두께가 60nm보다 큰 경우, 나노선을 원하는 형상으로 성장시키기가 어려워지는 문제점이 있다. Referring back to Figures 1 and 2 (b), the nanowire array manufacturing method according to an embodiment of the present invention after that to form a metal oxide film 200 on the silicon substrate (100) (S200). The metal oxide layer 200 may be deposited on the plurality of grooves 110 of the silicon substrate 100 using sputtering. In an embodiment, the metal oxide layer 200 may include vanadium oxide (V 2 O 5 ). The metal oxide layer 200 may be formed by depositing vanadium oxide (V 2 O 5 ) to a thickness of 20 nm to 60 nm using sputtering. When the metal oxide layer 200 includes vanadium oxide (V 2 O 5 ), the nanowires may grow best when the deposition thickness is 20 nm to 60 nm. If the deposition thickness is smaller than 20 nm, the nanowires cannot be grown sufficiently, and if the deposition thickness is larger than 60 nm, it is difficult to grow the nanowires into a desired shape.

이후, 도 1 및 도 2의 (c)를 참조하면, 나노선 어레이 제조방법은 금속산화막(200)이 증착된 실리콘 기판(100)을 열처리로(furnace)에 넣어 열처리공정을 수행한다(S300). 이때, 열처리 공정은 금속산화막(200)의 녹는점을 기준으로 사전에 설정된 온도 범위에서 수행될 수 있다. 상기한 바와 같이 금속산화막(200)이 바나듐 옥사이드(V2O5)를 포함하는 경우, 바나듐 옥사이드(V2O5)의 녹는점인 690℃을 기준으로 사전에 설정된 온도범위에서 열처리공정을 수행할 수 있다. 예를 들면, 열처리공정은 바나듐 옥사이드의 녹는점 ±10%의 온도범위인 약 620℃ 내지 약 760℃의 범위에서 수행될 수 있다. Subsequently, referring to FIGS. 1 and 2 (c), in the method of manufacturing nanowire array, the silicon substrate 100 on which the metal oxide film 200 is deposited is placed in a heat treatment furnace to perform a heat treatment process (S300). . In this case, the heat treatment process may be performed in a preset temperature range based on the melting point of the metal oxide film 200. When containing metal oxide film 200 is a vanadium oxide (V 2 O 5) As noted above, vanadium oxide, performing heat treatment step at a set temperature range, the melting point of the dictionary on the basis of 690 ℃ of (V 2 O 5) can do. For example, the heat treatment process may be performed in the range of about 620 ° C to about 760 ° C, which is a temperature range of ± 10% of the melting point of vanadium oxide.

또한, 열처리공정은 불활성 가스, 예를 들면 헬륨(He) 분위기 하에서 30분 내지 2시간 30분 동안 진행될 수 있다. 30분보다 적은 시간에서 열처리공정을 수행하는 경우, 나노선의 성장이 어려우며, 2시간 30분보다 긴 열처리공정은 제조효율을 떨어뜨릴 수 있다. In addition, the heat treatment process may be performed for 30 minutes to 2 hours 30 minutes in an inert gas, for example, helium (He) atmosphere. When the heat treatment process is performed in less than 30 minutes, the growth of nanowires is difficult, and the heat treatment process longer than 2 hours and 30 minutes may reduce the manufacturing efficiency.

금속산화막(200)은 상기한 온도범위에서의 열처리 공정을 통해 용해 및 증발을 반복하면서 복수의 그루브(110)들을 따라 응집되어 나노선 어레이(300)를 형성할 수 있다. The metal oxide layer 200 may be aggregated along the plurality of grooves 110 to form the nanowire array 300 by repeating dissolution and evaporation through the heat treatment process in the above temperature range.

이하에서는 좀 더 구체적으로, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이 제조방법을 설명하고자 한다. Hereinafter, the nanowire array manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3.

도 3의 (a)를 참조하면, 실리콘 기판(100)은 상면에 제1 방향(x방향)을 따라 이격되어 배열되는 복수의 그루브(110)들이 형성될 수 있다. 이때, 도 2에서와 같이, 그루브(110)는 제1 경사면(111)과 제2 경사면(113)을 포함하는 V형상의 긴 홈으로 이루어질 수 있으며, 그루브(110)들은 인접한 그루브(110)들과 바로 연결되어 반복적으로 형성될 수 있다. 한편, 다른 실시예로서 도 3에서와 같이, 복수의 그루브(110)들은 이격되는 간격을 조절하는 사이면(120)을 개재하여 배열될 수도 있다. 사이면(120)의 제1 방향(x방향)에 대한 너비는 복수의 그루브(110)들 간격에 대응될 수 있다. 사이면(120)은 일정한 제2 높이를 갖는 평면으로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 3A, a plurality of grooves 110 may be formed on the upper surface of the silicon substrate 100 to be spaced apart along the first direction (x direction). In this case, as shown in FIG. 2, the groove 110 may be formed of a V-shaped long groove including the first inclined surface 111 and the second inclined surface 113, and the grooves 110 may be adjacent grooves 110. It may be directly connected to and formed repeatedly. Meanwhile, as another embodiment, as shown in FIG. 3, the plurality of grooves 110 may be arranged through the interfacing surface 120 to adjust the spaced interval. The width in the first direction (x direction) of the interfacial surface 120 may correspond to the distance between the plurality of grooves 110. The inter face 120 may be formed in a plane having a second constant height.

도 3의 (b)를 참조하면, 금속산화막(200)은 복수의 그루브(110)들을 덮도록 실리콘 기판(100)의 상면에 증착될 수 있다. 금속산화막(200)은 스퍼터링을 이용하여 바나듐 옥사이드(V2O5)를 20nm 내지 60nm의 두께로 증착하는 것에 의해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3B, the metal oxide layer 200 may be deposited on the top surface of the silicon substrate 100 to cover the plurality of grooves 110. The metal oxide layer 200 may be formed by depositing vanadium oxide (V 2 O 5 ) to a thickness of 20 nm to 60 nm using sputtering.

이후, 도 3의 (c) 및 (d)를 참조하면, 금속산화막(200)이 증착된 실리콘 기판(100)은 열처리로(furnace)를 이용하여 사전에 설정된 온도범위에서 열처리될 수 있다. 금속산화막(200)은 금속산화막(200) 물질의 녹는점을 기준으로 열처리되는 동안 용해와 증발이 반복되면서 응집되어 다수의 입자(200')로 변환될 수 있다. Subsequently, referring to FIGS. 3C and 3D, the silicon substrate 100 on which the metal oxide film 200 is deposited may be heat treated at a preset temperature range using a heat treatment furnace. The metal oxide layer 200 may be agglomerated and converted into a plurality of particles 200 ′ while dissolution and evaporation are repeated during heat treatment based on the melting point of the material of the metal oxide layer 200.

이때, 입자(200')들의 크기가 다양한 경우, 크기가 상대적으로 작은 입자(200')는 상대적으로 큰 입자(200')에 편입되어, 큰 입자들은 점점 더 커지고, 작은 입자들은 소멸해버리게 된다. 이러한 현상을 오스트발프 라이프닝(Ostwald ripening) 현상이라고 하는데, 이를 통해 금속산화막(200)이 변환된 입자(200')들은 응집되면서 사이즈가 커질 수 있다(200'

Figure 112018054414168-pat00001
200''). 특히, 그루브(110)의 제1 경사면(111) 또는 제2 경사면(113)은 표면 에너지(surface energy)가 다른 부분에 비해 작기 때문에, 금속산화막(200)이 변환된 입자(200')들은 그루브(110)의 중심으로 이동하게 된다. 또한, 입자(200')들에는 중력도 작용하므로, 그루브(110)의 중심으로 입자(200')들이 모이면서 나노선(300)이 그루브(110)를 따라 형성될 수 있다. In this case, when the sizes of the particles 200 'vary, the smaller particles 200' are incorporated into the larger particles 200 ', so that the larger particles become larger and smaller, and the smaller particles disappear. . This phenomenon is called the Ostwald ripening phenomenon, through which the particles 200 ′ in which the metal oxide layer 200 is converted can be agglomerated and become larger (200 ′).
Figure 112018054414168-pat00001
200 ''). In particular, since the surface energy of the first inclined surface 111 or the second inclined surface 113 of the groove 110 is smaller than that of other portions, the particles 200 ′ in which the metal oxide film 200 is converted are grooved. It moves to the center of 110. In addition, since the gravity 200 also acts on the particles 200 ′, the nano wires 300 may be formed along the groove 110 as the particles 200 ′ are collected at the center of the groove 110.

도 3의 (e)를 참조하면, 나노선(300)은 복수의 그루브(110)들을 따라 형성되는 제1 나노선(310)과 그루브(110)들 사이의 사이면(120)을 따라 형성되는 제2 나노선(320)을 포함할 수 있다. 제1 나노선(310)은 주 나노선으로서 그루브(110)의 중심을 따라 균일하게 형성될 수 있다. 제2 나노선(320)은 보조 나노선으로서 주 나노선에 비해 다소 불균일할 수 있으나, 일정한 제2 높이를 갖는 사이면(120)을 따라 형성되므로, 제2 나노선(320)들도 제1 방향(x방향)을 따라 이격되어 배열되며, 제1 나노선(310)과 함께 활용될 수 있다. Referring to FIG. 3E, the nanowire 300 is formed along the interfacial surface 120 between the first nanowire 310 and the grooves 110 formed along the plurality of grooves 110. It may include a second nanowire 320. The first nanowire 310 may be uniformly formed along the center of the groove 110 as the main nanowire. The second nanowire 320 may be somewhat non-uniform than the main nanowire as the auxiliary nanowire, but is formed along the interplanetary surface 120 having a constant second height. It is arranged spaced apart along the direction (x direction), it may be utilized with the first nanowire (310).

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이 제조방법은 실리콘 기판에 형성된 복수의 그루브들을 통해 일정한 방향으로 이격배열되는 나노선 어레이를 용이하게 제조할 수 있다. As described above, the nanowire array manufacturing method according to an embodiment of the present invention can easily manufacture a nanowire array spaced apart in a predetermined direction through a plurality of grooves formed in the silicon substrate.

도 5는 본 발명의 비교 실시예에 따른 나노선의 성장 형태를 촬영한 SEM이미지이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이의 성장 형태를 촬영한 SEM이미지이다. 5 is a SEM image of the growth pattern of the nanowires according to a comparative embodiment of the present invention, Figure 6 is a SEM image of the growth pattern of the nanowire array according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a) 및 (b)를 참조하면, 종래의 나노선 제조방법에 의해 제조된 나노선은 기판 상에 랜덤(random)한 방향으로 성장하며, 길이 또한 불규칙적으로 형성됨을 확인할 수 있다. 이에 비해, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이 제조방법에 의해 제조된 나노선(300)은 복수의 그루브들을 따라 일정한 방향으로 이격 배열되어 성장되어 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIGS. 5A and 5B, nanowires manufactured by the conventional nanowire manufacturing method grow in a random direction on a substrate and have irregular lengths. In contrast, referring to FIG. 6, it can be seen that the nanowires 300 manufactured by the nanowire array manufacturing method according to an embodiment of the present invention are grown spaced apart in a predetermined direction along a plurality of grooves. .

도 7 및 도 8은 그루브(110)의 형상에 따른 나노선의 단면 형상을 설명하기 위한 도면이다. 7 and 8 are views for explaining the cross-sectional shape of the nanowire according to the shape of the groove 110.

도 7의 (a)를 참조하면, 일 실시형태의 그루브(110)는 제1 경사면(111) 및 제2 경사면(113)이 그루브(110)의 중심에서 연결되어 V 형상의 홈으로 이루어질 수 있다. 이때, 그루브(110)의 중심을 따라 형성된 나노선(300)은 마름모 형태의 단면을 가질 수 있다. 도 7의 (b) 및 (c)를 참조하면, SEM이미지를 통해 V 형상의 그루브 상에 마름모 형태의 단면을 갖는 나노선이 형성되어 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7A, the groove 110 of the exemplary embodiment may be formed with a V-shaped groove by connecting the first inclined surface 111 and the second inclined surface 113 at the center of the groove 110. . In this case, the nanowire 300 formed along the center of the groove 110 may have a cross-section of a rhombus shape. Referring to (b) and (c) of Figure 7, it can be seen through the SEM image that the nanowires having a rhombus-shaped cross section is formed on the groove of the V-shape.

다른 실시형태로서, 도 8의 (a)를 참조하면, 그루브(110)는 제1 경사면(111)과 제2 경사면(113)을 연결하는 저면(115)을 더 포함하며, 이때, 저면(115)은 실리콘 기판(100)의 바닥면으로부터 일정한 제1 높이를 가질 수 있다. 이러한 저면(115)을 포함하는 그루브(110) 상에 형성된 나노선(300)은 직사각형 형태의 단면을 가질 수 있다. 도 8의 (b) 및 (c)를 참조하면, SEM이미지를 통해 저면(115)을 갖는 그루브 상에 직사각형 형태의 단면을 갖는 나노선이 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 나노선 어레이 제조방법은 그루브(110)의 형상을 이용하여 제조하고자 하는 나노선의 형상을 제어할 수 있다. As another embodiment, referring to FIG. 8A, the groove 110 further includes a bottom surface 115 connecting the first inclined surface 111 and the second inclined surface 113, wherein the bottom surface 115 is provided. ) May have a constant first height from the bottom surface of the silicon substrate 100. The nanowire 300 formed on the groove 110 including the bottom surface 115 may have a rectangular cross section. Referring to FIGS. 8B and 8C, it can be seen from the SEM image that nanowires having a rectangular cross section are formed on the grooves having the bottom surface 115. As described above, the nanowire array manufacturing method according to the embodiments of the present invention may control the shape of the nanowire to be manufactured using the shape of the groove 110.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노선 어레이 제조방법에 따라 제조된 나노선의 균일도를 설명하기 위한 도면이다. 9 is a view for explaining the uniformity of the nanowires manufactured by the nanowire array manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 나노선 어레이 제조방법에 따라 제조된 나노선은 제2 방향(도 2의 y방향)으로 길이가 연장되는 긴 그루브 상에 형성되므로, 나노선의 길이 또한, 제2 방향(y방향)으로 긴 형태일 수 있다. 이러한 나노선의 길이방향에 대하여 서로 다른 지점인 a지점, b지점, c지점에서 전기적 특성(전류-전압 곡선)을 측정하였을 때, 도 9의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 거의 유사한 특성을 나타내고 있음을 확인할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 나노선 어레이 제조방법은 균일한 두께 및 단면 형상을 갖는 나노선을 형성할 수 있고, 이를 통해 일정한 전기적 특성을 갖는 고품질의 나노선 어레이를 제조할 수 있다. Referring to FIG. 9, since the nanowires manufactured according to the nanowire array manufacturing method of the present invention are formed on long grooves extending in a second direction (y direction in FIG. 2), the length of the nanowires may also be increased. It may be elongated in the direction (y direction). When the electrical characteristics (current-voltage curves) were measured at points a, b, and c, which are different points with respect to the longitudinal direction of the nanowires, are shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C. As can be seen, it exhibits almost similar characteristics. In other words, the nanowire array manufacturing method of the present invention can form a nanowire having a uniform thickness and cross-sectional shape, thereby producing a high quality nanowire array having a certain electrical characteristics.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 나노선 어레이 제조방법에 의해 제조된 나노선 어레이를 이용하여 변형센서를 제조하는 방법을 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing a strain sensor using the nanowire array manufactured by the nanowire array manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. 10.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 변형센서 제조방법을 설명하기 위한 개념도이다. 10 is a conceptual diagram illustrating a method of manufacturing a strain sensor according to an embodiment of the present invention.

도 10의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 변형 센서 제조방법은 도 2의 나노선 어레이 제조방법에 의해 나노선 어레이(300)를 준비한다. 나노선 어레이(300)는 복수의 그루브들을 따라 형성되므로 일정한 방향으로 이격되어 배열될 수 있다. Referring to Figure 10 (a), the strain sensor manufacturing method according to an embodiment of the present invention prepares the nanowire array 300 by the nanowire array manufacturing method of FIG. Since the nanowire array 300 is formed along the plurality of grooves, the nanowire array 300 may be spaced apart in a predetermined direction.

도 10의 (b)를 참조하면, 이후, 변형센서 제조방법은 실리콘 기판(100) 및 나노선 어레이(300)를 덮도록 액상의 폴리머 용액을 부어 고착시킨 후 경화시킬 수 있다. 이때, 폴리머 용액은 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane), 폴리이미드(PI, polyimid), 패럴린(parylene) 및 SU-8 중 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다. 상기한 물질을 포함하는 폴리머 용액은 경화되면, 투명하고 유연한(flexible) 폴리머 기판(400)으로 변환될 수 있다. 이때, 폴리머 용액이 경화되는 과정에서 실리콘 기판(100) 상에 놓여진 나노선 어레이(300)는 폴리머 기판(400)으로 전사될 수 있다. Referring to FIG. 10 (b), the strain sensor manufacturing method may be followed by curing by pouring a liquid polymer solution to cover the silicon substrate 100 and the nanowire array 300. In this case, the polymer solution may include any one of polydimethylsiloxane (PDMS, polydimethylsiloxane), polyimide (PI, polyimid), parylene and SU-8. When the polymer solution including the above-mentioned material is cured, it may be converted into a transparent and flexible polymer substrate 400. In this case, the nanowire array 300 placed on the silicon substrate 100 may be transferred to the polymer substrate 400 while the polymer solution is cured.

따라서, 전사된 나노선 어레이(300)는 도 10의 (c)와 같이, 폴리머 기판(400)이 실리콘 기판(100)으로부터 분리될 때 폴리머 기판(400)에 부착된 상태에서 함께 분리될 수 있다. 이를 통해, 도 4의 (d)와 같이, 나노선 어레이(300)를 포함하는 폴리머 기판(400)이 제조될 수 있다. Accordingly, the transferred nanowire array 300 may be separated together in a state where the polymer substrate 400 is attached to the polymer substrate 400 when the polymer substrate 400 is separated from the silicon substrate 100, as illustrated in FIG. 10 (c). . As a result, as illustrated in FIG. 4D, the polymer substrate 400 including the nanowire array 300 may be manufactured.

이후, 도 4의 (e)를 참조하면, 폴리머 기판(400)에 전사된 나노선 어레이(300)를 전기적으로 연결하는 전극을 형성하여 변형 센서(flexible strain sensor)를제조할 수 있다. 전극은 나노선 어레이(300)들의 일단부를 연결하는 제1 전극(E1) 및 나노선 어레이(300)들의 타단부를 연결하는 제2 전극(E2)을 포함할 수 있다. 변형센서는 측정하고자 하는 대상체가 변형되는 경우 나노선 어레이(300)에서 발생되는 전기적 신호를 상기 제1 전극(E1) 및 제2 전극(E2)을 통해 외부로 전달할 수 있다. 상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 변형센서 제조방법에 의해 제조된 변형센서는 일방향으로 이격 배열되는 멀티 나노선을 통해 변형 정도를 감지할 수 있어, 하나의 나노선으로 감지하는 경우보다 향상된 감도(sensitivity)가 향상될 수 있다. Subsequently, referring to FIG. 4E, a flexible strain sensor may be manufactured by forming an electrode that electrically connects the nanowire array 300 transferred to the polymer substrate 400. The electrode may include a first electrode E1 connecting one end of the nanowire array 300 and a second electrode E2 connecting the other end of the nanowire array 300. When the object to be measured is deformed, the deformation sensor may transmit an electrical signal generated from the nanowire array 300 to the outside through the first electrode E1 and the second electrode E2. As described above, the strain sensor manufactured by the strain sensor manufacturing method according to the exemplary embodiment of the present invention can detect the degree of deformation through the multi-nanowires arranged in one direction, so as to detect a single nanowire. Improved sensitivity can be improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

100: 실리콘 기판
110: 그루브
200: 금속산화막
300: 나노선 어레이
400: 폴리머기판
100: silicon substrate
110: groove
200: metal oxide film
300: nanowire array
400: polymer substrate

Claims (10)

제1 방향으로 이격 배열되는 복수의 그루브(groove)들이 형성된 실리콘 기판을 마련하는 단계;
상기 실리콘 기판 상에 금속산화막을 형성하는 단계; 및
상기 금속산화막의 녹는점을 기준으로 사전에 설정된 온도 범위에서 상기 금속산화막을 열처리하여, 상기 복수의 그루브(groove)들을 따라 응집된 나노선 어레이를 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 그루브는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 길이가 연장되며, 서로 대향되는 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함하고,
상기 금속산화막은 바나듐 옥사이드(V2O5)를 포함하는, 나노선 어레이 제조방법.
Providing a silicon substrate having a plurality of grooves spaced apart in a first direction;
Forming a metal oxide film on the silicon substrate; And
And heat-treating the metal oxide film at a predetermined temperature range based on the melting point of the metal oxide film to form a nanowire array aggregated along the plurality of grooves.
The groove extends in a second direction perpendicular to the first direction and includes a first inclined surface and a second inclined surface facing each other,
The metal oxide film comprises vanadium oxide (V2O5), nanowire array manufacturing method.
제1 항에 있어서,
상기 그루브는 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면을 연결하는 저면을 포함하며, 상기 저면은 상기 실리콘 기판의 바닥면으로부터 일정한 높이를 갖는, 나노선 어레이 제조방법.
According to claim 1,
The groove includes a bottom surface connecting the first inclined surface and the second inclined surface, the bottom surface has a constant height from the bottom surface of the silicon substrate, nanowire array manufacturing method.
제1 항에 있어서,
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면의 사이각은 70°내지 100°범위를 갖는, 나노선 어레이 제조방법.
According to claim 1,
The angle between the first inclined surface and the second inclined surface has a range of 70 ° to 100 °, nanowire array manufacturing method.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 금속산화막을 형성하는 단계는 스퍼터링(sputtering)을 이용하여 상기 바나듐 옥사이드를 20 nm 내지 60 nm의 두께로 증착하는 것에 의해, 상기 금속산화막을 형성하는, 나노선 어레이 제조방법.
According to claim 1,
The forming of the metal oxide film may include forming the metal oxide film by depositing the vanadium oxide to a thickness of 20 nm to 60 nm using sputtering.
제1 방향으로 이격 배열되는 복수의 그루브(groove)들이 형성된 실리콘 기판을 마련하는 단계;
상기 실리콘 기판 상에 금속산화막을 형성하는 단계;
상기 금속산화막의 녹는점을 기준으로 사전에 설정된 온도 범위에서 상기 금속산화막을 열처리하여, 상기 복수의 그루브(groove)들을 따라 응집된 나노선 어레이를 형성하는 단계;
상기 실리콘 기판 및 상기 나노선 어레이를 덮도록 액상의 폴리머 용액을 부어 고착시킨 후 경화시켜 상기 나노선 어레이가 전사된 폴리머 기판을 형성하는 단계;
상기 폴리머 기판을 상기 실리콘 기판으로부터 분리하는 단계; 및
상기 폴리머 기판에 전사된 상기 나노선 어레이를 전기적으로 연결하는 전극을 형성하여 변형 센서(flexible strain sensor)를 제조하는 단계;를 포함하는, 변형센서 제조방법.
Providing a silicon substrate having a plurality of grooves spaced apart in a first direction;
Forming a metal oxide film on the silicon substrate;
Heat-treating the metal oxide film at a predetermined temperature range based on the melting point of the metal oxide film to form an aggregated nanowire array along the plurality of grooves;
Pouring a polymer solution in a liquid state to cover the silicon substrate and the nanowire array, and then attaching and curing the liquid polymer solution to form a polymer substrate to which the nanowire array is transferred;
Separating the polymer substrate from the silicon substrate; And
And forming an electrode that electrically connects the nanowire array transferred to the polymer substrate to produce a flexible strain sensor.
제6 항에 있어서,
상기 그루브는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 길이가 연장되며, 서로 대향되는 제1 경사면 및 제2 경사면을 포함하는, 변형센서 제조방법.
The method of claim 6,
The groove extends in a second direction perpendicular to the first direction and includes a first inclined surface and a second inclined surface facing each other, the deformation sensor manufacturing method.
제7 항에 있어서,
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면의 사이각은 70°내지 100°범위를 갖는, 변형센서 제조방법.
The method of claim 7, wherein
The angle between the first inclined surface and the second inclined surface has a range of 70 ° to 100 °, the deformation sensor manufacturing method.
제6 항에 있어서,
상기 금속산화막은 바나듐 옥사이드(V2O5)를 포함하는, 변형센서 제조방법.
The method of claim 6,
The metal oxide film comprises vanadium oxide (V 2 O 5 ), the strain sensor manufacturing method.
제9 항에 있어서,
상기 금속산화막을 형성하는 단계는 스퍼터링(sputtering)을 이용하여 상기 바나듐 옥사이드를 20 nm 내지 60 nm의 두께로 증착하는 것에 의해, 상기 금속산화막을 형성하는, 변형센서 제조방법.
The method of claim 9,
The forming of the metal oxide film may include forming the metal oxide film by depositing the vanadium oxide to a thickness of 20 nm to 60 nm using sputtering.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05332853A (en) * 1992-05-29 1993-12-17 Kyocera Corp Load cell
KR20050093796A (en) * 2003-01-09 2005-09-23 소니 가부시끼 가이샤 Production method for tubular carbon molecule and tubular carbon molecule, production method for recording device and recording device, production method for field electron emission element and field electron emission element, and production method for display unit and display unit
US20070051942A1 (en) * 2003-09-24 2007-03-08 Nanocluster Devices Limited Etch masks based on template-assembled nanoclusters
KR20150002927A (en) 2013-06-26 2015-01-08 한국표준과학연구원 Method for making dot spacer of capacitive touch sensor and method for manufacturing capacitive touch sensor using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05332853A (en) * 1992-05-29 1993-12-17 Kyocera Corp Load cell
KR20050093796A (en) * 2003-01-09 2005-09-23 소니 가부시끼 가이샤 Production method for tubular carbon molecule and tubular carbon molecule, production method for recording device and recording device, production method for field electron emission element and field electron emission element, and production method for display unit and display unit
US20070051942A1 (en) * 2003-09-24 2007-03-08 Nanocluster Devices Limited Etch masks based on template-assembled nanoclusters
KR20150002927A (en) 2013-06-26 2015-01-08 한국표준과학연구원 Method for making dot spacer of capacitive touch sensor and method for manufacturing capacitive touch sensor using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102360933B1 (en) 2020-10-28 2022-02-09 고려대학교 산학협력단 Methods of porous self-sorting pressure sensor and self-sorting pressure sensor prepared thereby

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